高中化學(xué) 第1章 第1節(jié) 核外電子排布 課件 魯科版必修2

2核外電子排布1在含有多個(gè)電子的原子里, 能量低的電子通常在_的區(qū)域內(nèi)運(yùn)動(dòng)，能量高的電子通常在_的區(qū)域內(nèi)運(yùn)動(dòng)，也就是說(shuō)核外電子是_。離核較近離核較遠(yuǎn)根據(jù)已有知識(shí)，你認(rèn)為相對(duì)于宏觀物體的運(yùn)動(dòng)，電子的運(yùn)動(dòng)有什么特點(diǎn)？分層排布的答案：電子的運(yùn)動(dòng)具有區(qū)別于宏觀物體的幾大特征：(1)質(zhì)量很小(9.1091031kg)；(2)帶負(fù)電荷；(3)運(yùn)動(dòng)空間范圍小(直徑約 1010 m)；(4)運(yùn)動(dòng)速度快(接近光速)，因此電子的運(yùn)動(dòng)特征就與宏觀物體的運(yùn)動(dòng)有著極大的不同它沒(méi)有確定的軌道。對(duì)于多電子原子，核外電子總是分層運(yùn)動(dòng)的，也可以說(shuō)核外電子是分層排布的，由內(nèi)到外分為 7 層，離核由近到遠(yuǎn)，能量由低到高。能量高低是電子層劃分的依據(jù)。結(jié)構(gòu)示意圖2我們用原子_來(lái)簡(jiǎn)明地表示電子在原子核外的分層排布情況。原子結(jié)構(gòu)示意圖中小圈表示_，圈內(nèi)數(shù)字表示_，弧線表示_，弧線上的數(shù)字表示_。原子核質(zhì)子數(shù)電子層電子層上的電子數(shù)與原子結(jié)構(gòu)示意圖一樣，離子結(jié)構(gòu)示意圖可以表示離子的核外電子排布，但原子結(jié)構(gòu)示意圖中核內(nèi)質(zhì)子數(shù)等于核外電子數(shù)，離子結(jié)構(gòu)示意圖中核內(nèi)質(zhì)子數(shù)不等于核外電子數(shù)：陽(yáng)離子核外電子數(shù)小于核內(nèi)質(zhì)子數(shù)，陰離子核外電子數(shù)大于核內(nèi)質(zhì)子數(shù)，如鈉離子結(jié)構(gòu)示意圖為Na，硫離子結(jié)構(gòu)示意圖為S2。最外層負(fù)3元素化合價(jià)的數(shù)值，與原子的電子層結(jié)構(gòu)特別是_有關(guān)。稀有氣體元素通常表現(xiàn)為_(kāi)價(jià)，在化合物中，金屬元素通常表現(xiàn)為_(kāi)價(jià)，非金屬元素通常表現(xiàn)為_(kāi)價(jià)。電子數(shù)0正1核外電子排布的規(guī)律(1)電子是在原子核外距核由近及遠(yuǎn)、能量由低到高的不同電子層上分層排布；(2)每層最多容納的電子數(shù)為 2n2(n 代表電子層數(shù))；(3)電子一般總是盡先排在能量較低的電子層里，即最先排第一層，當(dāng)?shù)谝粚优艥M后，再排第二層，等等；(4)最外層電子數(shù)不超過(guò) 8 個(gè)(第一層為最外層時(shí)，電子數(shù)不超過(guò) 2 個(gè))；次外層電子數(shù)不超過(guò) 18 個(gè)；倒數(shù)第三層電子數(shù)不超過(guò) 32 個(gè)等。2原子最外層電子數(shù)與元素的性質(zhì)及化合價(jià)的關(guān)系(1)元素的化學(xué)性質(zhì)主要由最外層電子數(shù)決定；(2)稀有氣體元素的原子最外層電子數(shù)為 2 或 8，是穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，化合價(jià)通常為 0 價(jià)；(3)金屬元素原子最外層電子數(shù)4，易失去電子，通常顯正價(jià)，表現(xiàn)還原性；(4)非金屬元素原子最外層電子數(shù)4，易得到電子，通常顯負(fù)價(jià)，表現(xiàn)氧化性。3120 號(hào)元素原子結(jié)構(gòu)的特殊性(1)原子核內(nèi)無(wú)中子的原子：H；(2)最外層只有 1 個(gè)電子的原子：H、Li、Na、K；(3)最外層有 2 個(gè)電子的原子：He、Be、Mg、Ca；(4)最外層電子數(shù)等于次外層電子數(shù)的原子：Be、Ar；(5)最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的 2 倍的原子：C；(6)最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的 3 倍的原子：O；(7)電子層數(shù)與最外層電子數(shù)相等的原子：H、Be、Al；(8)次外層電子數(shù)是最外層電子數(shù) 2 倍的原子：Li、Si；(9)最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù) 4 倍的原子：Ne。11分子離子一核 10 電子NeN3 、O2、F、Na、Mg2、Al3兩核 10 電子HFOH三核 10 電子H2O NH2四核 10 電子NH3H3O五核 10 電子CH4 NH44常見(jiàn)的 10 電子微粒和 18 電子微粒(1)常見(jiàn)的 10 電子微粒分子離子一核 18 電子ArK、Ca2、Cl、S2兩核 18 電子F2、HClHS三核 18 電子H2S四核 18 電子PH3、H2O2(2)常見(jiàn)的 18 電子微粒得到氧化例1.某元素原子的最外層電子數(shù)為次外層電子層數(shù)的 3 倍。(1)該元素原子的簡(jiǎn)單離子的結(jié)構(gòu)示意圖為_(kāi)。(2)該元素在化學(xué)反應(yīng)容易_電子，通常顯_性。由此可確定其原子結(jié)構(gòu)示意圖為，故該元素為氧元素，氧離子的結(jié)構(gòu)示意圖為。氧元素最外層有 6 個(gè)電子，在反應(yīng)中容易得到電子，顯示氧化性。解析：根據(jù)原子核外電子排布規(guī)律：若該元素有3 個(gè)或3個(gè)以上的電子層，則最外層電子數(shù)必大于 9，這與“原子最外層電子數(shù)不能超過(guò) 8 個(gè)”相矛盾，故該元素應(yīng)該有 2 個(gè)電子層。例2.根據(jù)下列原子結(jié)構(gòu)示意圖，你認(rèn)為化學(xué)性質(zhì)最穩(wěn)定的是()。B解析：最外層達(dá)8 電子(只有一個(gè)電子層時(shí)為2 電子)時(shí)化學(xué)性質(zhì)最穩(wěn)定，故B 正確。例3.通常情況下，微粒 A、B 為分子，C、E 為陽(yáng)離子，D為陰離子，它們都含有 10 個(gè)電子；B 溶于 A 后所得的物質(zhì)可電離出 C、D；A、B、E 三種微粒反應(yīng)后可得 C 和一種白色沉淀。請(qǐng)回答：(1)用化學(xué)符號(hào)表示下列 4 種微粒：A._、B._、C._、D._。H2ONH3NH4OH(2)寫出 A、B、E 三種微粒反應(yīng)的離子方程式：_。1. 有人說(shuō)：不易失電子的原子一定容易得電子。你認(rèn)為對(duì)嗎？為什么？答案：不對(duì)。不容易失電子的原子有些確實(shí)容易得到電子如氯、氧等，但氦、氖等稀有氣體的原子不容易失電子也不容易得到電子。2.根據(jù)鈉原子的結(jié)構(gòu)示意圖，判斷下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()。BA鈉原子核外有 3 個(gè)電子層B鈉原子在化學(xué)反應(yīng)中容易得到電子C鈉原子最外層只有一個(gè)電子D鈉原子的核電荷數(shù)為 11解析：根據(jù)鈉原子的原子結(jié)構(gòu)示意圖可知，鈉原子的核電荷數(shù)為 11，核外有 3 個(gè)電子層，最外層上有 1 個(gè)電子。由于最外層上只有 1 個(gè)電子，小于 4，根據(jù)原子最外層電子數(shù)與元素的性質(zhì)的關(guān)系可知，鈉原子在化學(xué)反應(yīng)中容易失去 1 個(gè)電子，作還原劑。n 值107891112微粒名稱微粒符號(hào)F3. 現(xiàn)有微粒結(jié)構(gòu)示意圖，試填表，當(dāng) n 取不同值時(shí)相對(duì)應(yīng)的微粒名稱和符號(hào)。氖氮離子氧離子氟離子鈉離子鎂離子NeN3O2NaMg24. 下圖是某同學(xué)畫的 6 種微粒的結(jié)構(gòu)示意圖，請(qǐng)同學(xué)們認(rèn)真批改，指出其中的錯(cuò)誤。答案：a 中，根據(jù)電子總是盡先排布在能量較低的電子層里，應(yīng)該是先排滿第一層，再排第二層，第一層最多可以容納兩個(gè)電子，剩下的一個(gè)排在第二層，應(yīng)為 2、1，錯(cuò)誤；b 中，第三層最多可以容納 18 個(gè)電子，但是在此結(jié)構(gòu)中，第三層同時(shí)是最外層，最外層所容納的電子數(shù)不能超過(guò) 8 個(gè)，應(yīng)為 2、8、8、1，錯(cuò)誤；c 中，第二層最多容納 8 個(gè)電子，應(yīng)為 2、8、7，錯(cuò)誤；d 中，第三層最多容納 18 個(gè)電子，應(yīng)為 2、8、18、8，錯(cuò)誤；e 中，S2的核外電子數(shù)為 18，應(yīng)為 2、8、8，錯(cuò)誤；f中，Mg2的核外電子數(shù)為 10，但核內(nèi)質(zhì)子數(shù)仍然應(yīng)該為 12，而不是 10，錯(cuò)誤。內(nèi)容特點(diǎn)本節(jié)包括兩部分內(nèi)容：原子核核素和核外電子排布。借助盧瑟福粒子散射實(shí)驗(yàn)和初中所學(xué)原子結(jié)構(gòu)知識(shí)，借助必修 1 所學(xué)假說(shuō)、模型這兩種研究方法，教材對(duì)原子的構(gòu)成進(jìn)行深入研究，明確了構(gòu)成原子的微粒間的數(shù)量關(guān)系；在此基礎(chǔ)上學(xué)習(xí)元素、核素、同位素概念，通過(guò)分析氕、氘、氚等同位素原子，進(jìn)一步深化學(xué)生對(duì)原子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)。由于核外電子在化學(xué)反應(yīng)中起著關(guān)鍵作用，因此教材對(duì)核外電子的運(yùn)動(dòng)規(guī)律做了重點(diǎn)研究，明確了符合前 18 號(hào)元素的核外電子排布規(guī)律，并用原子結(jié)構(gòu)示意圖簡(jiǎn)明地表示出了電子在原子核外的分層排布情況；元素的性質(zhì)與原子的電子層結(jié)構(gòu)特別是最外層電子關(guān)系密切，因此教材總結(jié)出了最外層電子數(shù)與原子得失電子、元素的化合價(jià)等元素性質(zhì)的關(guān)系。教學(xué)指要初中學(xué)生已經(jīng)知道了原子由原子核和核外電子構(gòu)成的，但不知道原子核的構(gòu)成和電子的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，因此在新課前可引導(dǎo)學(xué)生先回憶初中所學(xué)知識(shí)，再借助多媒體演示盧瑟福粒子散射實(shí)驗(yàn)，引起學(xué)生的思考并激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，對(duì)整節(jié)課的學(xué)習(xí)十分有益。具體建議如下：1“原子核 核素”的重點(diǎn)和難點(diǎn)是理清構(gòu)成原子的各微粒間的關(guān)系。要利用好 P3“交流研討”，讓學(xué)生分析表中數(shù)據(jù)，找出構(gòu)成原子的微粒間的關(guān)系以及質(zhì)量數(shù)和相對(duì)原子質(zhì)量的關(guān)系，以突破本節(jié)的重難點(diǎn)；另外本知識(shí)模塊涉及假說(shuō)、模型兩種科學(xué)研究方法，要引導(dǎo)學(xué)生體驗(yàn)這兩種方法在化學(xué)研究中的重要應(yīng)用；在學(xué)習(xí)構(gòu)成原子的微粒間的關(guān)系時(shí)，要引導(dǎo)學(xué)生掌握陰、陽(yáng)離子的質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)、質(zhì)量數(shù)、核電荷數(shù)、核外電子數(shù)的關(guān)系。2“核外電子排布”的重點(diǎn)是核外電子的排布規(guī)律。學(xué)習(xí)本模塊知識(shí)宜先復(fù)習(xí)初中所學(xué)核外電子知識(shí)，然后給出核外電子排布規(guī)律，引導(dǎo)學(xué)生畫出 118 元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖；建議畫出原子結(jié)構(gòu)示意圖后，再畫出重要的陰、陽(yáng)離子的結(jié)構(gòu)示意圖，并引導(dǎo)學(xué)生分析、總結(jié)出元素的性質(zhì)與最外層電子數(shù)之間的關(guān)系。